測(cè)力計(jì)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供一種即使在比轉(zhuǎn)矩控制器的控制頻帶高的頻率下也能夠穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)矩的試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)系統(tǒng)具備：加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61，根據(jù)從外部輸入的加振頻率以及加振振幅的指令值，計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值；軸轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部62，將對(duì)從外部輸入的基本轉(zhuǎn)矩指令值和加振轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩指令值；軸轉(zhuǎn)矩控制器63，以使軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值成為軸轉(zhuǎn)矩指令值的方式，決定第一控制輸入值；前饋輸入運(yùn)算部64，將從軸轉(zhuǎn)矩指令值除去了規(guī)定頻率以下的分量而得到的結(jié)果作為第二控制輸入值；以及加法部65，將對(duì)第一以及第二控制輸入值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩電流指令值。加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61以使根據(jù)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值而計(jì)算出的振幅值與加振振幅指令值的偏差消失的方式，計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值。
【專利說明】測(cè)力計(jì)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)力計(jì)(dynamometer)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳動(dòng)系統(tǒng)(drive train)是指，用于將由引擎產(chǎn)生的能量傳遞給驅(qū)動(dòng)輪的多個(gè)裝置的總稱，由引擎、離合器、傳動(dòng)裝置、傳動(dòng)軸、推進(jìn)軸、差動(dòng)齒輪、以及驅(qū)動(dòng)輪等構(gòu)成。在傳動(dòng)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，實(shí)際上用引擎持續(xù)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，從而評(píng)價(jià)其耐久性能、品質(zhì)等。近年來，作為進(jìn)行這樣的傳動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)的系統(tǒng)，提出了代替實(shí)際引擎而用測(cè)力計(jì)產(chǎn)生輸入到供試體的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)。
[0003]在這樣的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，根據(jù)負(fù)荷傳感器、軸轉(zhuǎn)矩傳感器等轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的輸出，通過轉(zhuǎn)矩控制器，控制測(cè)力計(jì)的轉(zhuǎn)矩。對(duì)該轉(zhuǎn)矩控制器使用通過例如PID控制、μ設(shè)計(jì)法等各種反饋算法而設(shè)計(jì)出的結(jié)果(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]另外，在實(shí)際引擎中，起因于各氣缸中的燃燒行程而產(chǎn)生周期性的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。因此，在測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，為了模擬這樣的實(shí)際引擎的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，在使供試體的輸入軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使測(cè)力計(jì)的轉(zhuǎn)矩以規(guī)定的周期以及振幅變動(dòng)，從而提高試驗(yàn)的再現(xiàn)性。更具體而言，將在用于產(chǎn)生一定的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的直流的基本轉(zhuǎn)矩分量上，合成以規(guī)定的加振頻率以及加振振幅為特征的交流的加振轉(zhuǎn)矩分量而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩指令，輸入到上述轉(zhuǎn)矩控制器(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-133714號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本專利第4016582號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010]但是，在實(shí)際引擎中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的頻率能夠從OHz變化至幾百Hz左右。相對(duì)于此，專利文獻(xiàn)I所示那樣的一般的轉(zhuǎn)矩控制器的控制頻帶的上限是將測(cè)力計(jì)和供試體合起來的機(jī)械系統(tǒng)的第一共振頻率附近的最高幾十Hz。因此，在具備以往的轉(zhuǎn)矩控制器的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，即使輸入比機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率更大的加振頻率，轉(zhuǎn)矩控制器的響應(yīng)性也不充分，無法使測(cè)力計(jì)的轉(zhuǎn)矩以依照指令的振幅變動(dòng)。
[0011]另外，針對(duì)這樣的課題，考慮增大軸轉(zhuǎn)矩控制器的反饋增益。但是，僅通過這樣的反饋增益的調(diào)整，難以改善特別是比機(jī)械系統(tǒng)的反共振點(diǎn)高的頻率區(qū)域中的響應(yīng)特性。另夕卜，如果過于增大反饋增益，則還擔(dān)心由于運(yùn)轉(zhuǎn)條件而控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種即使在比轉(zhuǎn)矩控制器的控制頻帶高的頻率下也能夠穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)矩的加振振幅的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)。
[0013]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0014](I)為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種測(cè)力計(jì)系統(tǒng)(例如后述試驗(yàn)系統(tǒng)1)，具備:測(cè)力計(jì)(例如后述輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2)，與供試體(例如后述供試體W)的輸入側(cè)連接；逆變器(例如后述逆變器3)，對(duì)所述測(cè)力計(jì)供給電力；轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器(例如后述軸轉(zhuǎn)矩計(jì)5)，檢測(cè)作為由所述供試體以及所述測(cè)力計(jì)構(gòu)成的系統(tǒng)的控制量的轉(zhuǎn)矩(例如后述軸轉(zhuǎn)矩)；力口振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部(例如后述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61)，根據(jù)從外部輸入的加振頻率以及加振振幅的指令值，計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值；轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部(例如后述軸轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部62)，將對(duì)從外部輸入的基本轉(zhuǎn)矩指令值和所述加振轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩指令值；反饋控制器(例如后述軸轉(zhuǎn)矩控制器63)，以使所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值成為所述轉(zhuǎn)矩指令值的方式，決定第一控制輸入值；前饋輸入運(yùn)算部(例如后述前饋輸入運(yùn)算部64)，將從所述轉(zhuǎn)矩指令值除去了規(guī)定頻率以下的分量而得到的結(jié)果作為第二控制輸入值；以及加法部(例如后述加法部65)，將對(duì)所述第一以及第二控制輸入值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為對(duì)于所述逆變器的控制輸入值。所述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部以使根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值而計(jì)算出的振幅值與所述加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算所述加振轉(zhuǎn)矩指令值。
[0015](I)在本發(fā)明中，將對(duì)根據(jù)加振頻率以及加振振幅計(jì)算出的加振轉(zhuǎn)矩指令值、和基本轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩指令值，輸入到反饋控制器以及前饋輸入運(yùn)算部。在反饋控制器中，以使轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值成為轉(zhuǎn)矩指令值的方式，決定第一控制輸入值，在前饋輸入運(yùn)算部中，通過從轉(zhuǎn)矩指令值除去規(guī)定頻率以下的穩(wěn)定分量，來決定第二控制輸入值。通過對(duì)第一控制輸入值重疊作為交流分量的第二控制輸入值，決定測(cè)力計(jì)的逆變器的控制輸入值。由此，即使在超過反饋控制器的控制頻帶而使加振頻率變化了的情況下，也能夠在控制輸入值中包含以加振頻率來變動(dòng)的分量，所以能夠以依照指令的加振頻率控制測(cè)力計(jì)的轉(zhuǎn)矩。另外，有時(shí)僅通過重疊這樣的交流分量的前饋輸入無法使轉(zhuǎn)矩以依照指令的加振振幅來變動(dòng)。因此，在本發(fā)明中，以使根據(jù)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值而計(jì)算出的振幅值與加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值。因此，在轉(zhuǎn)矩未以依照指令的加振振幅來變動(dòng)的情況下，輸入到上述反饋控制器以及前饋輸入運(yùn)算部的加振轉(zhuǎn)矩指令值被從其基準(zhǔn)值提高。以上，根據(jù)本發(fā)明，即使在使加振頻率超過反饋控制器的控制頻帶而變化了的情況下，也能夠以依照指令的加振頻率以及加振振幅，進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩的加振振幅的控制。
[0016](2)在該情況下，在所述測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，優(yōu)選為所述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部具備:基準(zhǔn)波生成部(例如后述基準(zhǔn)波生成部611)，生成與所述加振頻率的指令值對(duì)應(yīng)的正弦波；轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部(例如后述軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612)，檢測(cè)所述正弦波的一個(gè)周期的所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的全波高值；加振振幅控制器(例如后述加振振幅控制器613)，以使該全波高值與所述加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值；加法部(例如后述加法部614)，通過對(duì)所述加振振幅的指令值加上所述振幅校正值來校正該指令值；以及乘法部(例如后述乘法部615)，將對(duì)所述正弦波乘以校正過的所述加振振幅的指令值而得到的結(jié)果作為加振轉(zhuǎn)矩指令值。
[0017](2)在本發(fā)明中，對(duì)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值的每個(gè)加振周期的全波高值進(jìn)行檢測(cè)，以使該全波高值與加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值，進(jìn)而對(duì)正弦波乘以由該振幅校正值校正過的加振振幅的指令值，從而計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值。由此，以使轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值的全波高值達(dá)到加振振幅的方式，向反饋控制器以及前饋輸入運(yùn)算部輸入的加振轉(zhuǎn)矩指令值被提高，所以能夠進(jìn)行以依照指令的加振頻率以及加振振幅的、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩的加振振幅的控制。
[0018](3)在該情況下，在所述測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，所述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部具備:基準(zhǔn)波生成部(例如后述基準(zhǔn)波生成部611)，生成與所述加振頻率的指令值對(duì)應(yīng)的正弦波；轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部，檢測(cè)所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值的所述加振頻率分量的振幅值；加振振幅控制器(例如后述加振振幅控制器613)，以使該振幅值與所述加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值；加法部(例如后述加法部614)，通過對(duì)所述加振振幅的指令值合計(jì)所述振幅校正值來校正該指令值；以及乘法部(例如后述乘法部615)，將對(duì)所述正弦波乘以校正過的所述加振振幅的指令值而得到的結(jié)果作為加振轉(zhuǎn)矩指令值。
[0019](3)在本發(fā)明中，對(duì)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值中的加振頻率分量的振幅值進(jìn)行檢測(cè)，以使該振幅值與加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值，進(jìn)而對(duì)正弦波乘以由該振幅校正值校正過的加振振幅的指令值，從而計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值。因此，根據(jù)本發(fā)明，在轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值中包含加振頻率分量的其它頻率分量的情況下，能夠以依照指令的加振振幅，穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值的加振頻率指令分量的振幅。
[0020](4)在該情況下，在所述測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，還具備控制輸入限幅器(例如后述的轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器68B)，該控制輸入限幅器檢測(cè)所述控制輸入值的所述加振頻率分量的振幅值，以使該振幅值被限制于規(guī)定的上限以下的方式，將所述振幅校正值校正為小的值。
[0021](4)根據(jù)本發(fā)明，控制輸入值的加振頻率分量的振幅值被限制為根據(jù)加振頻率的指令值而決定的上限以下。由此，不使測(cè)力計(jì)的轉(zhuǎn)矩以高頻率并且大振幅變動(dòng)，進(jìn)而能夠防止測(cè)力計(jì)的永久磁鐵退磁。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，以上，即使在使加振頻率超過反饋控制器的控制頻帶而變化的情況下，也能夠以依照指令的頻率以及振幅，穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)矩的加振振幅。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的作為測(cè)力計(jì)系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]圖2是示出實(shí)施例1的轉(zhuǎn)矩控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖3是示出由以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置實(shí)施的轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)果的圖。
[0027]圖4是示出由實(shí)施例1的轉(zhuǎn)矩控制裝置實(shí)施的轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)果的圖。
[0028]圖5是示出實(shí)施例3的轉(zhuǎn)矩控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]符號(hào)說明
[0030]1:試驗(yàn)系統(tǒng)(測(cè)力計(jì)系統(tǒng));W:供試體；S1:輸入軸；2:輸入側(cè)測(cè)力計(jì)；3:逆變器；5:軸轉(zhuǎn)矩計(jì)(轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器)；6:轉(zhuǎn)矩控制裝置；61:加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部；611:基準(zhǔn)波生成部；612:軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部(轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部)；613:加振振幅控制器；614:加法部；615:乘法部；62:軸轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部(轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部)；63:軸轉(zhuǎn)矩控制器(反饋控制器)；64:前饋輸入運(yùn)算部；65:加法部；68B:轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器(控制輸入限幅器)。

【具體實(shí)施方式】
[0031]以下，參照附圖，對(duì)作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0032]圖1是示出本實(shí)施方式的傳動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。另外，圖1示出將FF驅(qū)動(dòng)方式的車輛的變速器作為供試體W的試驗(yàn)系統(tǒng)I的例子，但本發(fā)明不限于此。供試體W也可以是FR驅(qū)動(dòng)方式的車輛的變速器。
[0033]試驗(yàn)系統(tǒng)I具備:輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2，與供試體W的輸入軸SI同軸地連結(jié)；逆變器3，對(duì)該輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2供給電力；旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4，檢測(cè)輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2的角速度；軸轉(zhuǎn)矩計(jì)5，檢測(cè)輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2以及供試體W之間的軸轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩控制裝置6，根據(jù)這些旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4以及軸轉(zhuǎn)矩計(jì)5的檢測(cè)值等，控制輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2的轉(zhuǎn)矩；以及輸出側(cè)測(cè)力計(jì)7、8，與供試體W的輸出軸S2的兩端分別連結(jié)。
[0034]旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4檢測(cè)輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2的角速度，將與檢測(cè)值大致成比例的信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)矩控制裝置6。軸轉(zhuǎn)矩計(jì)5根據(jù)例如軸的扭轉(zhuǎn)方向的形變量，檢測(cè)對(duì)輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2以及供試體W之間的軸SI作用的軸轉(zhuǎn)矩，將與檢測(cè)值大致成比例的信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)矩控制裝置6。
[0035]逆變器3將從未圖示的直流電源供給的直流電力變換為交流電力，供給到輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2。轉(zhuǎn)矩控制裝置6將軸轉(zhuǎn)矩計(jì)5的檢測(cè)值作為反饋，輸出逆變器3的轉(zhuǎn)矩電流指令值。在后面，在各實(shí)施例中，對(duì)該轉(zhuǎn)矩控制裝置6的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0036]在試驗(yàn)系統(tǒng)I中，由輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2產(chǎn)生模擬了實(shí)際引擎的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并將該驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸入到供試體W的輸入軸SI，同時(shí)通過輸出側(cè)測(cè)力計(jì)7、8吸收供試體W的變速輸出，從而評(píng)價(jià)供試體W的耐久性能、品質(zhì)等。
[0037]實(shí)施例1
[0038]接下來，參照附圖，對(duì)上述實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)矩控制裝置的實(shí)施例1進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039]圖2是示出本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置6的結(jié)構(gòu)的框圖。轉(zhuǎn)矩控制裝置6如果輸入了從未圖示的外部的運(yùn)算裝置輸入的基本轉(zhuǎn)矩指令值、加振頻率指令值以及加振振幅指令值、以及軸轉(zhuǎn)矩計(jì)的檢測(cè)值，則輸出成為逆變器的控制輸入的轉(zhuǎn)矩電流指令值。此處，基本轉(zhuǎn)矩是指，相當(dāng)于模擬實(shí)際引擎而由測(cè)力計(jì)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩中的、除去了引擎的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量(交流分量)以外的分量，加振頻率以及加振振幅是指，相當(dāng)于上述轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量的頻率以及振幅。
[0040]轉(zhuǎn)矩控制裝置6具備:加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61，計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值；軸轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部62，將對(duì)加振轉(zhuǎn)矩指令值和基本轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為軸轉(zhuǎn)矩指令值；軸轉(zhuǎn)矩控制器63，決定第一控制輸入值；前饋輸入運(yùn)算部64，決定第二控制輸入值；以及加法部65，將對(duì)這些第一以及第二控制輸入值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩電流指令值。
[0041]軸轉(zhuǎn)矩控制器63以使來自軸轉(zhuǎn)矩計(jì)的軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值成為軸轉(zhuǎn)矩指令值的方式，決定第一控制輸入值。針對(duì)該軸轉(zhuǎn)矩控制器63的軸轉(zhuǎn)矩指令值的軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的控制頻帶的上限成為由輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2和供試體W構(gòu)成的機(jī)械系統(tǒng)的第一共振頻率左右(例如如后述圖3所示20[Hz]左右)。因此，如在后面參照?qǐng)D3說明，僅用軸轉(zhuǎn)矩控制器63，針對(duì)超過機(jī)械系統(tǒng)的第一共振頻率的頻率的軸轉(zhuǎn)矩指令值，無法得到充分的響應(yīng)性。對(duì)該軸轉(zhuǎn)矩控制器63使用通過PID控制、μ設(shè)計(jì)法等已知的反饋算法而設(shè)計(jì)出的結(jié)果。
[0042]前饋輸入運(yùn)算部64是高通濾波器，將從軸轉(zhuǎn)矩指令值除去了規(guī)定的截止頻率以下的分量而得到的結(jié)果作為第二控制輸入值。關(guān)于該前饋輸入運(yùn)算部64的截止頻率，根據(jù)上述軸轉(zhuǎn)矩控制器63的控制頻帶，更具體而言設(shè)定為例如控制頻帶的上限附近的頻率。
[0043]加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61構(gòu)成為包括基準(zhǔn)波生成部611、軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612、加振振幅控制器613、加法部614、以及乘法部615。
[0044]基準(zhǔn)波生成部611生成具有加振頻率指令值的頻率的正弦波作為基準(zhǔn)波。該基準(zhǔn)波的振幅被設(shè)定為例如I。
[0045]軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612檢測(cè)基準(zhǔn)波的一個(gè)周期的期間的軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的最大值和最小值之差(全波高值)。
[0046]加振振幅控制器613計(jì)算振幅校正值，以使加振振幅指令值、和由軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612檢測(cè)出的全波高值的偏差消失。更具體而言，該加振振幅控制器613將對(duì)從加振振幅指令值減去全波高值而得到的偏差乘以振幅控制增益K并實(shí)施積分運(yùn)算而得到的結(jié)果作為振幅校正值。
[0047]加法部614將對(duì)加振振幅指令值和由加振振幅控制器613計(jì)算出的振幅校正值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為加振振幅指令值的校正值。
[0048]乘法部615將對(duì)由基準(zhǔn)波生成部611生成了的基準(zhǔn)波乘以上述加振振幅指令值的校正值而得到的結(jié)果作為加振轉(zhuǎn)矩指令值。
[0049]在如以上那樣構(gòu)成的加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61中，通過振幅控制增益K，調(diào)整依據(jù)僅根據(jù)加振頻率指令值以及加振振幅指令值而決定的基準(zhǔn)值來校正加振轉(zhuǎn)矩指令值的動(dòng)作的速度。
[0050]接下來，與以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置比較而說明由本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置6實(shí)施轉(zhuǎn)矩控制的效果。另外，在以下的說明中，以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置是指，與上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置6不同，不加上前饋輸入而僅通過軸轉(zhuǎn)矩控制器進(jìn)行反饋控制的裝置。另外，在以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置中，通過開環(huán)控制、更具體而言從在本實(shí)施例中說明的加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部61去掉了軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612以及加振振幅控制器613的部分，來決定輸入到軸轉(zhuǎn)矩控制器的軸轉(zhuǎn)矩指令值。
[0051]圖3是示出由以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置實(shí)施轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)果的圖。圖4是示出由本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置實(shí)施轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)果的圖。更具體而言，這些圖3、4的上半部分是示出軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的時(shí)間變化的曲線圖，下半部分示出加振頻率指令值的時(shí)間變化。另外，這些圖3、4的控制結(jié)果表示如下的情況:以使軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的最大值以及最小值分別達(dá)到虛線(400 [Nm]以及-200 [Nm])那樣的值的方式，在使基本轉(zhuǎn)矩指令值以及加振振幅指令值成為恒定的同時(shí)，使加振頻率指令值從軸轉(zhuǎn)矩控制器的控制頻帶的大致上限即20[Ηζ]經(jīng)過時(shí)間而連續(xù)地變化到200 [Hz]。
[0052]如圖3所示，在以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置中，軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值未達(dá)到用虛線表示的最大值以及最小值。這意味著，在以往的轉(zhuǎn)矩控制裝置中，在超過軸轉(zhuǎn)矩控制器的控制頻帶的頻率區(qū)域中，無法進(jìn)行追蹤加振振幅的指令的加振控制。相對(duì)于此，如圖4所示，根據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置，軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的最大值以及最小值不論加振頻率指令值是多少都達(dá)到虛線，能夠以大致依照指令的頻率以及振幅，進(jìn)行加振控制。
[0053]根據(jù)本實(shí)施例，起到以下的效果。
[0054](A)根據(jù)本實(shí)施例，通過在由軸轉(zhuǎn)矩控制器63決定的第一控制輸入值上，重疊由前饋輸入運(yùn)算部64決定的第二控制輸入值，決定輸入到逆變器3的轉(zhuǎn)矩電流指令值。由此，即使在超過軸轉(zhuǎn)矩控制器63的控制頻帶而使加振頻率的指令值變化了的情況下，由于能夠在轉(zhuǎn)矩電流指令值中包含以加振頻率變動(dòng)的分量，所以能夠以依照指令的加振頻率，控制輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2的轉(zhuǎn)矩。另外，在本實(shí)施例中，以使根據(jù)軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值計(jì)算出的振幅值與加振振幅指令值的偏差消失的方式，將對(duì)軸轉(zhuǎn)矩控制器63以及前饋輸入運(yùn)算部64輸入的加振轉(zhuǎn)矩指令值從其基準(zhǔn)值提高。由此，如圖4所示，能夠以依照指令的加振頻率以及加振振幅，穩(wěn)定地控制輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2的轉(zhuǎn)矩的加振振幅。
[0055](B)在本實(shí)施例中，檢測(cè)軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的全波高值，以使該全波高值與加振振幅指令值的偏差消失的方式，由加振振幅控制器613計(jì)算振幅校正值，校正加振轉(zhuǎn)矩指令值。由此，以使軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的全波高值達(dá)到加振振幅的方式，將輸入到軸轉(zhuǎn)矩控制器63以及前饋輸入運(yùn)算部64的加振轉(zhuǎn)矩指令值從基準(zhǔn)值提高，所以能夠以依照指令的加振頻率以及加振振幅，穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)矩的加振振幅。
[0056]實(shí)施例2
[0057]接下來，對(duì)上述實(shí)施方式的實(shí)施例2進(jìn)行說明。
[0058]本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置相比于參照?qǐng)D2說明了的實(shí)施例1的轉(zhuǎn)矩控制裝置，僅轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612的結(jié)構(gòu)不同。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部檢測(cè)軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的加振頻率分量的振幅值。然后，在加振振幅控制器613中，以使加振振幅指令值與由轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部檢測(cè)出的加振頻率分量的振幅值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值。
[0059]根據(jù)本實(shí)施例，除了上述㈧的效果，還起到以下的效果。
[0060](C)根據(jù)本實(shí)施例，在軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值中包含加振頻率分量的其它頻率分量的情況下，能夠以依照指令的加振振幅，穩(wěn)定地控制軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的加振頻率指令分量的振幅。
[0061]實(shí)施例3
[0062]接下來，參照?qǐng)D5，對(duì)上述實(shí)施方式的實(shí)施例3進(jìn)行說明。
[0063]圖5是示出本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置6B的結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩控制裝置6B相比于參照?qǐng)D2說明了的實(shí)施例1的轉(zhuǎn)矩控制裝置6的不同點(diǎn)在于:對(duì)加振振幅控制器613B連接了限制轉(zhuǎn)矩電流指令值的振幅的轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器68B。
[0064]轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器68B具備轉(zhuǎn)矩電流振幅檢測(cè)部681B、振幅限制值計(jì)算部682B、以及限制輸入運(yùn)算部683B。
[0065]轉(zhuǎn)矩電流振幅檢測(cè)部681B檢測(cè)轉(zhuǎn)矩電流指令值的加振頻率分量的振幅值。
[0066]振幅限制值計(jì)算部682B根據(jù)加振頻率指令值以及由轉(zhuǎn)矩電流振幅檢測(cè)部618B檢測(cè)出的振幅值，計(jì)算轉(zhuǎn)矩振幅限制值。該轉(zhuǎn)矩振幅限制值相當(dāng)于為了防止測(cè)力計(jì)的永久磁鐵減磁而針對(duì)轉(zhuǎn)矩電流指令值的加振頻率分量的振幅值設(shè)定的上限。轉(zhuǎn)矩振幅限制值以加振頻率指令值越大其越小的方式被設(shè)定。
[0067]限制輸入運(yùn)算部683B從轉(zhuǎn)矩電流振幅檢測(cè)部618B減去由振幅限制值計(jì)算部682B計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩振幅限制值，對(duì)由此得到了的值乘以轉(zhuǎn)矩電流振幅控制增益Ki，從而計(jì)算限制輸入。
[0068]加振振幅控制器613B對(duì)從加振振幅指令值與由軸轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部612檢測(cè)的振幅值的偏差減去上述限制輸入而得到的值實(shí)施積分運(yùn)算，從而計(jì)算振幅校正值。由此，經(jīng)由來自轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器68B的限制輸入，以使轉(zhuǎn)矩電流指令值的加振頻率分量的振幅值限制于規(guī)定的上限以下的方式，振幅校正值被校正為更小的值。
[0069]在如以上那樣構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器68B中，通過轉(zhuǎn)矩電流振幅控制增益Ki，調(diào)整轉(zhuǎn)矩電流指令值限制于規(guī)定的上限以下的動(dòng)作的速度。
[0070]根據(jù)本實(shí)施例，除了上述(A)的效果，還起到以下的效果。
[0071](D)在本實(shí)施例中，通過轉(zhuǎn)矩電流振幅限幅器68B，轉(zhuǎn)矩電流指令值的加振頻率分量的振幅值被限制成成為根據(jù)加振頻率指令值決定的規(guī)定的上限以下。由此，不使輸入側(cè)測(cè)力計(jì)2的轉(zhuǎn)矩以高頻率并且大振幅地變動(dòng)，進(jìn)而能夠防止測(cè)力計(jì)的永久磁鐵退磁。
[0072]在以上的說明中，對(duì)將轉(zhuǎn)矩控制裝置的控制量作為軸轉(zhuǎn)矩計(jì)的檢測(cè)值的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此。在具備搖動(dòng)式的測(cè)力計(jì)的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，通過負(fù)荷傳感器，連結(jié)在測(cè)力計(jì)中設(shè)置的搖桿的轉(zhuǎn)矩臂的前端與基臺(tái)之間，根據(jù)用該負(fù)荷傳感器檢測(cè)出的形變，檢測(cè)轉(zhuǎn)矩。因此，本發(fā)明也可以將轉(zhuǎn)矩控制裝置的控制量作為負(fù)荷傳感器的檢測(cè)值。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)力計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，具備: 測(cè)力計(jì)，與供試體的輸入側(cè)連接； 逆變器，對(duì)所述測(cè)力計(jì)供給電力；以及 轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器，檢測(cè)作為由所述供試體以及所述測(cè)力計(jì)構(gòu)成的系統(tǒng)的控制量的轉(zhuǎn)矩， 其特征在于，具備: 加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部，根據(jù)從外部輸入的加振頻率以及加振振幅的指令值，計(jì)算加振轉(zhuǎn)矩指令值； 轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部，將對(duì)從外部輸入的基本轉(zhuǎn)矩指令值和所述加振轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為轉(zhuǎn)矩指令值； 反饋控制器，以使所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值成為所述轉(zhuǎn)矩指令值的方式，決定第一控制輸入值； 前饋輸入運(yùn)算部，將從所述轉(zhuǎn)矩指令值除去了規(guī)定頻率以下的分量而得到的結(jié)果作為第二控制輸入值；以及 加法部，將對(duì)所述第一以及第二控制輸入值進(jìn)行合計(jì)而得到的結(jié)果作為對(duì)于所述逆變器的控制輸入值， 所述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部以使根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器的檢測(cè)值而計(jì)算出的振幅值與所述加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算所述加振轉(zhuǎn)矩指令值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)，其特征在于， 所述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部具備: 基準(zhǔn)波生成部，生成與所述加振頻率的指令值對(duì)應(yīng)的正弦波； 轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部，檢測(cè)所述正弦波的一個(gè)周期的所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的全波高值； 加振振幅控制器，以使該全波高值與所述加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值； 加法部，通過對(duì)所述加振振幅的指令值加上所述振幅校正值來校正該指令值；以及乘法部，將對(duì)所述正弦波乘以校正過的所述加振振幅的指令值而得到的結(jié)果作為加振轉(zhuǎn)矩指令值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)，其特征在于， 所述加振轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部具備: 基準(zhǔn)波生成部，生成與所述加振頻率的指令值對(duì)應(yīng)的正弦波； 轉(zhuǎn)矩振幅檢測(cè)部，檢測(cè)所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值的所述加振頻率分量的振幅值； 加振振幅控制器，以使該振幅值與所述加振振幅的指令值的偏差消失的方式，計(jì)算振幅校正值； 加法部，通過對(duì)所述加振振幅的指令值加上所述振幅校正值來校正該指令值；以及乘法部，將對(duì)所述正弦波乘以校正過的所述加振振幅的指令值而得到的結(jié)果作為加振轉(zhuǎn)矩指令值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的測(cè)力計(jì)系統(tǒng)，其特征在于， 還具備控制輸入限幅器，該控制輸入限幅器檢測(cè)所述控制輸入值的所述加振頻率分量的振幅值，以使該振幅值被限制于根據(jù)所述加振頻率的指令值而決定的上限以下的方式，將所述振幅校正值校正為小的值。
【文檔編號(hào)】G01M13/02GK104350368SQ201380030987
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】秋山岳夫, 澤田喜正 申請(qǐng)人:株式會(huì)社明電舍